精品解析：河南省信阳市浉河区信阳高级中学2024-2025学年高三下学期5月月考生物试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（文化街校区） 2024-2025学年高三下期05月测试（二）生物试题 一、单选题（每题3分，共48分） 1. 糖酵解是指葡萄糖被分解成为丙酮酸的过程。研究发现，高渗透压刺激时TPM4等微丝结合蛋白可以更多的定位到微丝骨架（细胞骨架的一部分）上，并招募多种糖酵解酶形成TPM4凝聚体，随后TPM4凝聚体分离促进糖酵解，并促进细胞应激下的微丝骨架重排。下列叙述正确的是（ ） A. TPM4的缺失会降低高渗环境下细胞的糖酵解水平，并促进微丝骨架重排 B. 细胞的微丝骨架与生物膜的基本支架的化学本质相同 C. 糖酵解发生在细胞质基质中，能产生少量的NADPH和ATP D. 微丝骨架的重排与细胞分裂、物质运输及信息传递等过程相关 2. mRNA疫苗由脂质纳米颗粒包裹mRNA制成，可快速进入细胞并在一段时间内持续表达，进而激活树突状细胞，从而引起免疫反应。下列有关叙述错误的是（ ） A. 接种疫苗可使机体产生相应抗体和记忆细胞，起到预防作用 B. mRNA疫苗由脂质纳米颗粒包裹可避免运输过程中被降解 C. 进入树突状细胞的mRNA经处理后被传递给辅助性T细胞 D. 与传统疫苗相比，推测该疫苗对相应病原体的免疫力较持久 3. 下列有关实验叙述正确的是（ ） A. 希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出O₂，说明O₂中的氧元素只来源于水 B. 利用荧光标记法进行的人鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有一定流动性 C. 用35S标记噬菌体侵染大肠杆菌后，搅拌不充分会导致沉淀物中放射性偏低 D. 使用血细胞计数板计数酵母菌时，需要将培养液摇匀后吸取，滴加后盖上盖玻片并用吸水纸吸去多余培养液 4. 研究人员从肺癌细胞中筛选出了一个与肺癌发生相关的候选基因——ASPH6基因，为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，科研人员构建了该基因的表达载体，并将其转入肺癌细胞系中进行相关研究。下列有关叙述错误的是（ ） A. 提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程和PCR可获得并扩增ASPH6基因 B. 导入的ASPH6基因是否成功表达，通过琼脂糖凝胶电泳即可进行鉴定 C. 本实验需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞 D. 若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的生长快 5. 生态系统的功能是物质循环、能量流动和信息传递。下列属于生态系统功能描述的是（ ） ①生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用 ②在草→鼠→蛇→猫头鹰的食物链中，蛇是次级消费者，属于第三营养级 ③蜜蜂发现蜜源时，就会通过跳圆圈舞动作“告诉”同伴去采蜜 ④大气中的CO2被植物吸收，然后通过生物及人类活动又以CO2形式返回大气中 A. ②④ B. ①②③ C. ①③④ D. ②③④ 6. 考试写字手酸时会通过伸肘动作进行放松，伸肌收缩的同时屈肌舒张，图示为伸肘动作反射弧基本结构的示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图中反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢 B. 感到手酸时进行主动伸肘，也需要经历上述途中的反射弧 C. 图示肌梭产生兴奋传至a时，a处只有阳离子内流 D. 图示抑制性神经元兴奋后释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元内的阴离子外流 7. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 8. 2024年3月，四川雅江县发生森林火灾，烧毁逾100万公顷土地，导致黄喉雉鹁、雪豹等大批标志性物种以及大量珍贵植被受损。下列有关分析错误的是（ ） A. 火灾后森林的演替需经历地衣、苔藓等演替阶段 B. 演替过程中灌木的出现不利于多数草本植物的生长 C. 浓烟和火光给黄喉雉鹁等动物传递了化学和物理信息，使部分动物逃生 D. 随着演替的进行，群落的垂直结构和水平结构一般会发生改变 9. 密码子偏好性是指在生物体中，编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，提高短乳杆菌L—AI合成速率，进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是（　　） A. 可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列 B. 可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列 C. 密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高 D. D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关 10. 人在雨天容易犯困，原因之一是雨天昏暗光线促进松果体细胞分泌褪黑素（有助于睡眠），松果体受自主神经支配。下列叙述正确的是（　　） A. 人在雨天容易犯困，此时交感神经无法兴奋 B. 雨声常常让人产生愉悦的感觉，这属于非条件反射 C. 昏暗光线刺激松果体细胞分泌褪黑素的过程属于体液调节 D. 褪黑素有助于睡眠，说明体液调节能影响神经系统的活动 11. 废弃矿山的生态修复有自然修复和人工修复两种方式。矿藏开采往往会造成生态环境的严重破坏，自然修复比较慢。人工修复能够通过人工制造表土、插种等措施加快矿区生态环境的改善，使生物多样性逐渐恢复到原来的水平。下列说法正确的是（ ） A. 废弃矿山发生的自然修复过程比较慢，属于初生演替 B. 修复过程中动物取食植物减缓了群落演替速度，不利于自然修复 C. 修复过程中食物网逐渐趋于复杂，不同物种生态位重叠程度增加 D. 人工播种应该优先选用本地乔木，提高群落的垂直结构的复杂程度 12. 种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量，而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标，不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是（ ） A. 对某国家森林公园中的危珙桐进行调查 B. 用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量 C. 用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量 D. 用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量 13. 塑化剂（DEHP，化学式C24H38O4）可提高塑料制品的性能，在生产上被广泛使用，但残留于土壤、水源里的DEHP不易被降解，属于2B类致癌物。科研人员已从土壤中成功筛选出DEHP的降解菌，如枯草芽孢杆菌等。下列叙述错误的是（　　） A. 培养基需高温灭菌以防杂菌污染，土壤样品不能灭菌处理 B. 筛选目的菌应选用以DEHP为唯一碳源的选择培养基 C. 培养若干天后，应选择DEHP含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌 D. 对筛选出的枯草芽孢杆菌扩大培养宜选用液体培养基，温度控制在30~37℃ 14. 小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因（目的基因）后再重组表达。下列相关叙述正确的是（ ） A. 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 B. 用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列 C. PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶 D. 一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 15. 弗里德赖希共济失调（FRDA）是一种神经退行性线粒体紊乱疾病，主要由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起（患者≥66次）。产生配子时重复序列在41-65次之间的基因有1/5的概率会增加到66次以上。图1为患病家族系谱图，图2为家族部分个体FXN基因中GAA重复序列PCR电泳图谱。下列说法错误的是（ ） A. FRDA为常染色体隐性遗传病 B. Ⅲ1为男孩且患病的概率为3/25 C. Ⅲ4为携带者且致病基因可能来自Ⅰ2 D. GAA重复次数存在逐代累积效应 16. 下列关于桑（蔗）基鱼塘所遵循的生态工程原理的说法错误的是（ ） A. 桑基鱼塘中生物组分通过合理布设，互利共存，遵循了自生原理 B. 陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑，遵循了循环原理 C. 桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候，遵循了协调原理 D. 鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构，遵循了整体原理 二、非选择题（本部分共52分，除特殊标记外，每空1分） 17. 景天科植物如景天、落地生根等的叶子，具有一个很特殊的固定方式：晚上气孔开放，吸收白天气孔关闭、放出参与卡尔文循环，形成淀粉等。下图为景天酸代谢相关的示意图。 （1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水_________，并且释放出氧气的过程。 （2）结合图甲，解释CAM植物在晚上的有机酸含量高，而糖类含量下降；白天则相反的原因：_________。 （3）图乙表示气孔开闭下某CAM植物_________的变化。 （4）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证某CAM植物——植物甲，在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。（简要写出实验思路和预期结果） 实验思路：_________。 预期结果：_________。 18. 亨廷顿舞蹈症（HD）是由于编码亨廷顿蛋白的基因（Htt）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复（如图1），导致某种氨基酸含量异常增多，异常Htt蛋白堆积所导致的一种神经退行性疾病，通常在成年以后发病。荣女士家族中没有该病基因的遗传，但她和一个有该病家族遗传史的男性婚配后，子代出现了多名患者，遗传系谱图如下图2（该病由H或h基因控制）。 （1）据图1判断，基因（Htt）转录时的模板链为_______（填“a”或“b”）键，异常Htt与正常Htt蛋白相比，_______（填氨基酸）的含量增加。 （2）根材料分析，亨廷顿舞蹈症的遗传方式为_______。荣女士的外孙女Ⅳ-1和外孙Ⅳ2目前表现正常，荣女士担心他们将来是否也会患病，经分析，两人理论上均不患病的概率为_______。 （3）同原染色体DNA中的8TR（短串联重复序列）具有丰富多样性，不同染色体的STR差异较大，可利用电泳技术将其分开，用于基因定位。研究人员利用已知位于4号染色体上的STR标记对基因H/h进行定位，以确定基因H/h是否位于4号染色体上（不考虑突变情况）。结果如图3期示。 结合图3.写出关键实验操作步骤； ①_______ ②_______ ③_______ ④结合图2统计分析实验结果。 19. 糖尿病是一种由多种原因引起的以高血糖为特点的代谢性疾病，主要分为胰岛素缺乏型和胰岛素抵抗型。目前吡格列酮、二甲双胍是胰岛素抵抗型糖尿病患者的常用药物，可调节体内血糖水平。回答下列问题： （1）正常人体内的血糖浓度为________；运动员在篮球比赛过程中血糖浓度能维持相对稳定的原因是________。 （2）血糖浓度上升会刺激胰岛分泌胰岛素，但胰岛素浓度上升并未导致血糖浓度及时降低，体现了体液调节具有________的特点。 （3）研究人员以源于人的肝胚胎瘤细胞．且表型与肝细胞极为相似的HepG2细胞为实验材料，研究在高水平的胰岛素条件下，细胞表面胰岛素受体的变化，结果发现HepG2细胞表面胰岛素受体的数目下降，下降程度与胰岛素水平及刺激持续的时间呈正相关，从而成功制备了胰岛素抵抗型的HepG2细胞。 ①以HepG2细胞为材料研究胰岛素抵抗的原因是________。 ②随着时间的延长，HepG2细胞表面胰岛素受体的数量逐渐减少的根本原因是________。 （4）如需研究吡格列酮、二甲双胍单独使闭时对胰岛素抵抗的治疗效果（不考虑剂量），需分四组进行实验。 ①对照组中培养的细胞为________。 ②将处理好的细胞培养在相同浓度的葡萄糖溶液中，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测________并进行比较，来判断吡格列酮、二甲双胍对胰岛素抵抗的治疗效果。 20. 碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求，我国将生态修复与生态环境保护作为经济发展的主要任务。增加碳存储是实现碳中和的重要举措，被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碾生态系统的主体。回答下列问题。 （1）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，还需要世界各国的共同参与，原因是_______。 （2）湿地具有蓄洪防旱，_______，控制土壤侵蚀，自然净化污水等功能（答出一点即可）、当排入海岸湿地生态系统的污染物不多时，不会导致生态系统被破坏，这说明生态系统具有_______. （3）湿地作为地球上最高效的碳汇（“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制），碳循环过程中属于“碳汇”的主要过程是_______。 （4）滨海湿地单位面积碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍，主要原因是_______，导致土壤有机质分解速率减慢。 （5）湿地生态恢复工程就是采用_______和生态学措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。为修复受损的滨海湿地生态系统，提高湿地“蓝碳”的储量，某地实施“退养还湿”生态恢复工程，如下图。请从植物生态位的角度，给出加速滨海湿地生态恢复的合理建议：_______。 21. 研究发现，细菌的FnBphP蛋白可感受红光刺激。研究人员通过转基因技术使受体细胞产生FnBphP和Gal4DBD（一种酵母菌结合DNA的蛋白）融合蛋白，该融合蛋白与LDB3-p65-HSF1融合蛋白可在红光条件下发生结合，驱动目的基因的转录。而在远红光条件下，两者发生分离，机制见图1，PRL是启动子。回答下列问题： （1）启动子常分为组成型启动子和诱导型启动子，前者在细胞生命周期中持续启动基因转录，后者在特定条件或信号下才能启动基因转录。构建如图1所示的基因表达调节系统时，两种融合蛋白基因的启动子分别为________、________。（填“组成型启动子”或“红光诱导型启动子”） （2）研究发现，TSLP基因表达的TSLP可预防肥胖和肥胖相关并发症。基于上述思路，研究人员制备两种目的基因序列并分别转入腺病毒中，再将腺病毒注射到小鼠肌肉组织中。小鼠用红光处理诱导TSLP基因表达。流程如图2。 ①为了使外源TSLP基因可在小鼠肌细胞中表达，TSLP基因的连接位置应位于图2中的________（填图中序号），图中表示终止子序列的是________。 ②据题分析，重组腺病毒的作用是________。为了使小鼠的肌细胞能在红光照射下表达TSLP，肌细胞需要分别被两种腺病毒感染，理由是________。 ③研究人员制作了一种可由手机APP控制发红光、远红光的贴片（贴片不透光，内侧有LED光源）并给上述小鼠进行穿戴，实现了对小鼠特定部位体脂含量的控制，该操作的优点是________（答出1点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（文化街校区） 2024-2025学年高三下期05月测试（二）生物试题 一、单选题（每题3分，共48分） 1. 糖酵解是指葡萄糖被分解成为丙酮酸的过程。研究发现，高渗透压刺激时TPM4等微丝结合蛋白可以更多的定位到微丝骨架（细胞骨架的一部分）上，并招募多种糖酵解酶形成TPM4凝聚体，随后TPM4凝聚体分离促进糖酵解，并促进细胞应激下的微丝骨架重排。下列叙述正确的是（ ） A. TPM4的缺失会降低高渗环境下细胞的糖酵解水平，并促进微丝骨架重排 B. 细胞的微丝骨架与生物膜的基本支架的化学本质相同 C. 糖酵解发生在细胞质基质中，能产生少量的NADPH和ATP D. 微丝骨架的重排与细胞分裂、物质运输及信息传递等过程相关 【答案】D 【解析】 【分析】真核细胞中存在有维持细胞形态、保护细胞内部结构有序性的细胞骨架，它是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关。 【详解】A、TPM4凝聚体分离可以促进糖酵解，并促进细胞应激下的微丝骨架重排，当TPM4缺失时，会降低高渗环境下细胞的糖酵解水平，并抑制微丝骨架重排，A错误； B、细胞的微丝骨架的化学本质是蛋白质，而生物膜的基本支架的化学本质是磷脂，二者化学本质不同，B错误； C、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，该过程发生在细胞质基质中，能产生少量的NADH和ATP，C错误； D、细胞骨架与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关，因此微丝骨架的重排与细胞分裂、物质运输及信息传递等过程均相关，D正确。 故选D。 2. mRNA疫苗由脂质纳米颗粒包裹mRNA制成，可快速进入细胞并在一段时间内持续表达，进而激活树突状细胞，从而引起免疫反应。下列有关叙述错误的是（ ） A. 接种疫苗可使机体产生相应抗体和记忆细胞，起到预防作用 B. mRNA疫苗由脂质纳米颗粒包裹可避免运输过程中被降解 C. 进入树突状细胞的mRNA经处理后被传递给辅助性T细胞 D. 与传统疫苗相比，推测该疫苗对相应病原体的免疫力较持久 【答案】C 【解析】 【分析】疫苗是灭活或减毒的病原体制成的生物制品，能作为抗原进入机体刺激机体产生特异性免疫反应，进而使机体产生抗体和记忆细胞，起到预防病原体的作用。 【详解】A、接种疫苗可使机体产生相应抗体和记忆细胞，从而对特定传染病具有抵抗力，起到预防作用，A正确； B、mRNA呈单链，容易被降解，因此需由脂质纳米颗粒包裹，以防运输过程中被分解，B正确； C、进入细胞的mRNA首先表达出抗原蛋白，该蛋白经树突状细胞处理后被传递给辅助性T细胞，C错误； D、该疫苗可在一段时间内持续表达大量抗原蛋白，从而对相应病原体维持较长时间的免疫力，D正确。 故选C。 3. 下列有关实验叙述正确的是（ ） A. 希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出O₂，说明O₂中的氧元素只来源于水 B. 利用荧光标记法进行的人鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有一定流动性 C. 用35S标记噬菌体侵染大肠杆菌后，搅拌不充分会导致沉淀物中放射性偏低 D. 使用血细胞计数板计数酵母菌时，需要将培养液摇匀后吸取，滴加后盖上盖玻片并用吸水纸吸去多余培养液 【答案】B 【解析】 【分析】探究酵母菌种群数量的变化实验中，实验流程为： （1）酵母菌培养（液体培养基，无菌条件）→（2）振荡培养基（酵母菌均匀分布于培养基中），滴加培养液时，应先加盖玻片，再在盖玻片的边缘滴加培养液→（3）观察并计数→重复（2）、 （3）步骤（每天计数酵母菌数量的时间要固定）→绘图分析。 【详解】A、希尔反应是水的光解过程，需要光照、水等条件；希尔在离体的叶绿体悬液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出O2，可以说明叶绿体在适当的条件下发生水的光解产生O2，A错误； B、人鼠细胞融合利用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，通过观察荧光物质的分布证明细胞膜具有一定的流动性，B正确； C、用35S标记噬菌体侵染大肠杆菌后，搅拌不充分会使噬菌体和大肠杆菌不能分离，导致应该在上清液中的噬菌体进入到了沉淀，使沉淀物中放射性偏高，C错误； D、血细胞计数板使用时应先盖上盖玻片，然后在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液渗入计数室，D错误。 故选B。 4. 研究人员从肺癌细胞中筛选出了一个与肺癌发生相关的候选基因——ASPH6基因，为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，科研人员构建了该基因的表达载体，并将其转入肺癌细胞系中进行相关研究。下列有关叙述错误的是（ ） A. 提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程和PCR可获得并扩增ASPH6基因 B. 导入的ASPH6基因是否成功表达，通过琼脂糖凝胶电泳即可进行鉴定 C. 本实验需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞 D. 若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的生长快 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程可获得cDNA，并用PCR进行扩增，用于构建基因表达载体，A正确； B、在分子水平上鉴定基因是否成功表达，可采用抗原—抗体杂交进行鉴定，B错误； C、为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞，并比较二者的生长情况，C正确； D、癌细胞具有无限增殖的特点，若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的细胞生长快，D正确。 故选B。 5. 生态系统的功能是物质循环、能量流动和信息传递。下列属于生态系统功能描述的是（ ） ①生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用 ②在草→鼠→蛇→猫头鹰的食物链中，蛇是次级消费者，属于第三营养级 ③蜜蜂发现蜜源时，就会通过跳圆圈舞动作“告诉”同伴去采蜜 ④大气中的CO2被植物吸收，然后通过生物及人类活动又以CO2形式返回大气中 A. ②④ B. ①②③ C. ①③④ D. ②③④ 【答案】C 【解析】 【分析】1、生态系统的结构包括其组成成分（生产者、消费者、分解者和非生物成分）和营养结构（食物链和食物网）。 2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。 【详解】①生态系统的三大功能有：物质循环，能量流动，信息传递。生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗，属于能量流动功能，①正确； ②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者、第二营养级，这里分析的是营养结构，不是生态系统的功能，②错误； ③蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞“动作“告诉“同伴去采蜜，属于信息传递功能中的行为信息，③正确； ④根植物将大气的二氧化碳转化成为有机物，然后通过生物及人类活动又以CO2形式重新回到大气中，属于物质循环功能，④正确；综上所述，属于生态系统功能的有：①③④。 故选C。 6. 考试写字手酸时会通过伸肘动作进行放松，伸肌收缩的同时屈肌舒张，图示为伸肘动作反射弧基本结构的示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图中反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢 B. 感到手酸时进行主动伸肘，也需要经历上述途中的反射弧 C. 图示肌梭产生兴奋传至a时，a处只有阳离子内流 D. 图示抑制性神经元兴奋后释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元内的阴离子外流 【答案】A 【解析】 【分析】反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分，是反射活动完成的结构基础。 【详解】A、效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体，图中伸肌运动神经元和屈肌运动神经元都属于传出神经的部分，因此图中所示反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢，A正确； B、感到手酸在大脑皮层的感觉区，从大脑皮层起点，不经过完整反射弧，不属于反射，B错误； C、若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，该部位Na+内流，其膜电位表现为外负内正，产生动作电位，钠离子内流到一定程度也会刺激钾离子通道的开放，使得钾离子外流，此外，钠钾泵一直在工作，也会引起使阳离子出细胞，C错误； D、图示抑制性神经元兴奋后释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元内的阴离子内流或阳离子外流，导致屈肌的舒张，D错误。 故选A。 7. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 【答案】A 【解析】 【详解】结合图1和图2推测，P-GFP融合基因电泳后的DNA片段较大，未插入GFP基因则电泳后的DNA片段较小，5个品系细胞中有的只扩增出小片段或大片段，有的两种片段均有，应选择图1中的引物组合是F1、R1，A正确，BCD错误。 故选A。 8. 2024年3月，四川雅江县发生森林火灾，烧毁逾100万公顷土地，导致黄喉雉鹁、雪豹等大批标志性物种以及大量珍贵植被受损。下列有关分析错误的是（ ） A. 火灾后森林的演替需经历地衣、苔藓等演替阶段 B. 演替过程中灌木的出现不利于多数草本植物的生长 C. 浓烟和火光给黄喉雉鹁等动物传递了化学和物理信息，使部分动物逃生 D. 随着演替的进行，群落的垂直结构和水平结构一般会发生改变 【答案】A 【解析】 【分析】1、 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在垂直方向上，大多数群落都有明显的分层现象，植物的分层与对光的利用有关，这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力；群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。群落的水平结构通常呈现镶嵌分布，影响因素有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、以及人与动物的影响等。 2、 群落的演替类型有初生演替演替和次生演替。 【详解】A、火灾后，该地原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，其发生的演替属于次生演替，无需经历地衣、苔藓等演替阶段，A错误； B、演替过程中灌木的出现，使之在与草本植物竞争阳光中处于优势地位，因而不利于多数草本植物的生长，B正确； C、火光和高温是物理信息，浓烟包含物理和化学信息，这些信息能够引起动物的警觉，促使它们逃生，C正确； D、随着演替的进行，优势种群发生了改变，群落的垂直结构和水平结构一般也会发生改变，D正确。 故选A。 9. 密码子偏好性是指在生物体中，编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，提高短乳杆菌L—AI合成速率，进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是（　　） A. 可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列 B. 可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列 C. 密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高 D. D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关 【答案】D 【解析】 【分析】1、密码子具有简并性，即一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码． 2、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有： ①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因； ②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来； ③不同密码子可以表达相同的氨基酸； ④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现。 【详解】A、可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列，进而实现对密码子偏好性优化，A正确； B、优化L—AI的基因碱基序列，转录后的mRNA的碱基序列也是发生改变，这样会实现对密码子偏好性的优化，而优化L—AI的基因碱基序列可以通过人工合成或基因突变等技术实现，B正确； C、根据题意可知对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，会提高短乳杆菌L—AI合成速率密，即L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高，C正确； D、L—AI的空间结构发生改变，则功能就会发生改变，所以D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构无关，D错误。 故选D。 10. 人在雨天容易犯困，原因之一是雨天昏暗光线促进松果体细胞分泌褪黑素（有助于睡眠），松果体受自主神经支配。下列叙述正确的是（　　） A. 人在雨天容易犯困，此时交感神经无法兴奋 B. 雨声常常让人产生愉悦的感觉，这属于非条件反射 C. 昏暗光线刺激松果体细胞分泌褪黑素的过程属于体液调节 D. 褪黑素有助于睡眠，说明体液调节能影响神经系统的活动 【答案】D 【解析】 【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时，副交感的神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。 【详解】A、交感神经和副交感神经的作用通常是相反的，人在雨天容易犯困，副交感神经占优势，但此时交感神经也会兴奋，A错误； B、“感觉愉悦”没有经过完整的反射弧，缺少传出神经和效应器，不属于反射，B错误； C、松果体受自主被经支配，松果体属于效应器，所以暗光刺激松果体分泌褪黑素的过程属于神经调节，C错误； D、从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程中，光周期信号刺激视网膜，兴奋信号传递至下丘脑视交叉上核（SCN），而后经神经末梢调控松果体分泌褪黑素，褪黑素作用于相关部位改善睡眠质量，松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输反作用于下丘脑，进而维持褪黑素含量的稳定，由此可知褪黑素有助于睡眠，说明体液调节能影响神经系统的活动，D正确。 故选D。 11. 废弃矿山的生态修复有自然修复和人工修复两种方式。矿藏开采往往会造成生态环境的严重破坏，自然修复比较慢。人工修复能够通过人工制造表土、插种等措施加快矿区生态环境的改善，使生物多样性逐渐恢复到原来的水平。下列说法正确的是（ ） A. 废弃矿山发生的自然修复过程比较慢，属于初生演替 B. 修复过程中动物取食植物减缓了群落演替速度，不利于自然修复 C. 修复过程中食物网逐渐趋于复杂，不同物种生态位重叠程度增加 D. 人工播种应该优先选用本地乔木，提高群落的垂直结构的复杂程度 【答案】C 【解析】 【分析】1、演替类型：（1）初生演替：一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。（2）次生演替：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替。2、人类活动对群落演替的影响：使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。 【详解】A、废弃矿山原本存在一定的土壤条件和生物基础，其发生的自然修复过程属于次生演替，而非初生演替，初生演替是在从来没有植被覆盖或原来存在过植被但被彻底消灭的地方发生的演替，A错误； B、修复过程中动物取食植物不一定会减缓群落演替速度，动物在生态系统中具有多种功能，其取食行为可能会对群落结构和演替产生多方面影响，甚至在某些情况下有利于自然修复，B错误； C、修复过程中随着生物多样性的恢复，生物种类增多，食物网会逐渐趋于复杂，不同物种为了更好地生存和利用资源，生态位重叠程度会增加，C正确； D、人工播种优先选用本地物种，但不一定是本地乔木，应根据当地的生态环境和实际情况选择合适的植物种类，构建合理的群落结构，不一定单纯强调提高群落垂直结构的复杂程度，D错误。 故选C。 12. 种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量，而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标，不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是（ ） A. 对某国家森林公园中的危珙桐进行调查 B. 用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量 C. 用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量 D. 用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量 【答案】C 【解析】 【分析】种群密度调查中，绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量，而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标，相对密度调查的特征在于不直接统计实际个体数量，而是通过间接指标反映种群数量的相对高低。 【详解】A、对某国家森林公园中的危琪桐进行调查采用逐个计数法（因其是濒危物种），得到实际数量，属于绝对密度调查，A错误； B、标记重捕法通过估算得到种群数量，目的是计算实际个体数，属于绝对密度调查，B错误； C、样方法统计鸟窝数量是间接指标，无法直接对应实际个体数（如鸟窝可能对应不同个体数），属于相对密度调查，C正确； D、红外相机通过个体识别统计数量，可估算实际个体数，属于绝对密度调查，D错误。 故选C。 13. 塑化剂（DEHP，化学式C24H38O4）可提高塑料制品的性能，在生产上被广泛使用，但残留于土壤、水源里的DEHP不易被降解，属于2B类致癌物。科研人员已从土壤中成功筛选出DEHP的降解菌，如枯草芽孢杆菌等。下列叙述错误的是（　　） A. 培养基需高温灭菌以防杂菌污染，土壤样品不能灭菌处理 B. 筛选目的菌应选用以DEHP为唯一碳源的选择培养基 C. 培养若干天后，应选择DEHP含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌 D. 对筛选出的枯草芽孢杆菌扩大培养宜选用液体培养基，温度控制在30~37℃ 【答案】C 【解析】 【分析】微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【详解】A、培养基需高温灭菌以防杂菌污染，土壤样品不能灭菌处理，否则会杀死目的菌，A正确； B、筛选目的菌应选用以DEHP为唯一碳源的选择培养基，B正确； C、培养若干天后，应选择DEHP含量低（说明被分解的多）的培养液进行接种以进一步扩增目的菌，C错误； D、对筛选出的枯草芽孢杆菌扩大培养宜选用液体培养基，温度控制在30~37℃，D正确。 故选C。 14. 小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因（目的基因）后再重组表达。下列相关叙述正确的是（ ） A. 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 B. 用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列 C. PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶 D. 一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】A、设计扩增目的基因的引物时要考虑表达载体相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达，A错误； B、只要设计出目的基因的引物，接下来即可自动进行，而不必知道其全部序列，B错误； C、PCR技术需要特殊的耐高温的DNA聚合酶，从细胞内提取的DNA聚合酶不耐高温，C错误； D、根据目的基因的编码产物要选择特定合适的受体细胞，从而保证目的基因能表达出所序产物，D正确。 故选D。 15. 弗里德赖希共济失调（FRDA）是一种神经退行性线粒体紊乱疾病，主要由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起（患者≥66次）。产生配子时重复序列在41-65次之间的基因有1/5的概率会增加到66次以上。图1为患病家族系谱图，图2为家族部分个体FXN基因中GAA重复序列PCR电泳图谱。下列说法错误的是（ ） A. FRDA为常染色体隐性遗传病 B. Ⅲ1为男孩且患病的概率为3/25 C. Ⅲ4为携带者且致病基因可能来自Ⅰ2 D. GAA重复次数存在逐代累积效应 【答案】B 【解析】 【分析】遗传系谱图的分析方法： （一）首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。（1）若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即子女的表现型与母亲相同，则最可能为细胞质遗传。（2）若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者，孩子患病母亲正常，则不是母系遗传。 （二）其次确定是否为伴Y遗传。（1）若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最可能为伴Y遗传。（2）若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。 （三）再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。（1）首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①“无中生有”是隐性遗传病。②“有中生无”是显性遗传病。（2）已确定是隐性遗传，若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。（3）已确定是显性遗传，若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。 【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2无病，生的Ⅱ3有病，可知该病为隐性遗传病，且该病由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起，因此可知FRDA为常染色体隐性遗传病，A正确； B、重复序列在41-65次之间的基因在产生配子时有1/5的概率会增加到66次以上，因此Ⅲ1为男孩且患病的概率为1/5×（1/2×1/5+1/2）×1/2=3/50，B错误； C、系谱及电泳图谱显示，Ⅲ4个体虽然表型正常但带有可致病的等位基因，且该致病基因可能来自Ⅰ2（GAA重复次数较高），C正确； D、由题干信息可知41～65 次重复等位基因有1/5的概率会扩增为 ≥66 次，且由图2可知，GAA 重复序列存在逐代累加趋势，D正确。 故选B。 16. 下列关于桑（蔗）基鱼塘所遵循的生态工程原理的说法错误的是（ ） A. 桑基鱼塘中生物组分通过合理布设，互利共存，遵循了自生原理 B. 陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑，遵循了循环原理 C. 桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候，遵循了协调原理 D. 鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构，遵循了整体原理 【答案】D 【解析】 【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【详解】A、遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设，A正确； B、陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生，这遵循了循环原理，B正确； C、桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候，遵循了生物与环境的协调原理，C正确； D、鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构，立体养殖运用的是群落的空间结构原理，D错误。 故选D。 二、非选择题（本部分共52分，除特殊标记外，每空1分） 17. 景天科植物如景天、落地生根等的叶子，具有一个很特殊的固定方式：晚上气孔开放，吸收白天气孔关闭、放出参与卡尔文循环，形成淀粉等。下图为景天酸代谢相关的示意图。 （1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水_________，并且释放出氧气的过程。 （2）结合图甲，解释CAM植物在晚上的有机酸含量高，而糖类含量下降；白天则相反的原因：_________。 （3）图乙表示气孔开闭下某CAM植物_________的变化。 （4）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证某CAM植物——植物甲，在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。（简要写出实验思路和预期结果） 实验思路：_________。 预期结果：_________。 【答案】（1）转化成（储存着能量的）有机物 （2）CAM植物晚上气孔开放，叶绿体中的淀粉先反应生成磷酸丙糖再转化成PEP，吸入的CO2与PEP生成OAA进而生成苹果酸，积累于液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸通过系列反应放出CO2，进入叶绿体参与卡尔文循环，形成淀粉，磷酸丙糖也会进一步转化为淀粉 （3）CO2吸收和液泡有机酸含量在24h内 （4） ①. 植物甲在干旱环境下（其他条件适宜）培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH（或干旱的环境条件下，白天和晚上每隔一段时间测定植物甲液泡内的pH，统计分析实验数据） ②. 植物甲晚上液泡内的pH明显低于白天（或植物甲白天pH升高，晚上pH降低） 【解析】 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能将CO2和水转变为储存能量的有机物，同时释放O2的过程。光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应可以为暗反应提供[H]和ATP，暗反应包括CO2的固定和C3的还原。 【小问1详解】 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成（储存着能量的）有机物，并且释放出氧气的过程。 【小问2详解】 CAM植物晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到细胞质基质，在NADP—苹果酸酶的作用下，氧化脱羧，放出CO2进入叶绿体参与卡尔文循环，形成淀粉。此外，磷酸丙糖通过糖酵解过程，形成PEP，再进一步循环。所以植物体在晚上的有机酸含量十分高，而糖类含量下降；白天则相反，有机酸下降，而糖分增多。 【小问3详解】 图乙表示气孔开闭下，某CAM植物CO2吸收、液泡有机酸含量在24h内的变化。 【小问4详解】 实验目的 验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式（CAM途径） 变量分析 无关变量:干旱环境等 自变量:检测时间（白天和晚上） 因变量:存在这种特殊的CO2固定方式（以pH作为检测指标） 实验处理 夜间:气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，使液泡pH降低 白天:气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，较夜间pH升高 实验思路 植物甲在干旱环境下（其他条件适宜）培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH（或干旱的环境条件下，白天和晚上每隔一段时间测定植物甲液泡内的pH，统计分析实验数据） 预期结果 晚上液泡内的pH明显低于白天（或植物甲白天pH升高，晚上pH降低） 18. 亨廷顿舞蹈症（HD）是由于编码亨廷顿蛋白的基因（Htt）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复（如图1），导致某种氨基酸含量异常增多，异常Htt蛋白堆积所导致的一种神经退行性疾病，通常在成年以后发病。荣女士家族中没有该病基因的遗传，但她和一个有该病家族遗传史的男性婚配后，子代出现了多名患者，遗传系谱图如下图2（该病由H或h基因控制）。 （1）据图1判断，基因（Htt）转录时的模板链为_______（填“a”或“b”）键，异常Htt与正常Htt蛋白相比，_______（填氨基酸）的含量增加。 （2）根材料分析，亨廷顿舞蹈症的遗传方式为_______。荣女士的外孙女Ⅳ-1和外孙Ⅳ2目前表现正常，荣女士担心他们将来是否也会患病，经分析，两人理论上均不患病的概率为_______。 （3）同原染色体DNA中的8TR（短串联重复序列）具有丰富多样性，不同染色体的STR差异较大，可利用电泳技术将其分开，用于基因定位。研究人员利用已知位于4号染色体上的STR标记对基因H/h进行定位，以确定基因H/h是否位于4号染色体上（不考虑突变情况）。结果如图3期示。 结合图3.写出关键实验操作步骤； ①_______ ②_______ ③_______ ④结合图2统计分析实验结果。 【答案】（1） ①. a ②. 谷氨酰胺 （2） ①. 常染色体显性遗传 ②. 1/4 （3） ①. 提取荣女士家庭部分个体的DNA ②. 根据4号染色体STR两端DNA序列设计相应引物 ③. 利用提取的DNA和设计的引物进行PCR扩增并电泳 【解析】 【分析】基因中只要有一个等位基因异常就能导致常染色体显性遗传病； 常染色体隐性遗传病是致病基因在常染色体上，基因性状是隐性的，即只有纯合子时才显示病状； 伴X隐性遗传病是指由X染色体隐性致病基因引起的疾病，杂合子状态时，由于正常的显性基因的作用可以掩盖致病基因的作用并不发病，其中男性由于只有一条X染色体，所以男性患者多于女性患者。 【小问1详解】 启动子在图示的左边，转录方向为mRNA的5′→3′也就是模板链的3′→5′，所以a链为模板链，由于编码亨廷顿蛋白的基因（Htt）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复，而与之对应的密码子为CAG，决定的氨基酸是谷氨酰胺因此，因此异常Htt与正常Htt蛋白相比，谷氨酰胺的含量增加。 【小问2详解】 荣女士家族中没有该病基因的遗传，但她和一个有该病家族遗传史的男性婚配后，子代中男女均有患者，由此可知亨廷顿舞蹈症的遗传方式是常染色体显性遗传病。荣女士为hh，所以Ⅲ—2为Hh，Ⅲ—1为hh，所以Ⅳ—1和Ⅳ—2可能是Hh（1/2）或者hh（1/2），两人理论上均不患病的概率为1/4。 【小问3详解】 由图3可知，这是一个4号染色体上STR扩增并电泳的结果图，且图中只包含了荣女士家庭中的部分个体STR位于4号染色体上且序列已知。因此，基本思路是利用PCR技术扩增电泳分别得到不同条带，再综合分析H/h与STR的连锁关系，得出关键实验操作步骤:①提取荣女士家庭部分个体的DNA；②根据STR两端DNA序列设计相应引物；③利用提取的DNA和设计的引物进行PCR扩增并电泳；④结合图2统计分析实验结果。 19. 糖尿病是一种由多种原因引起的以高血糖为特点的代谢性疾病，主要分为胰岛素缺乏型和胰岛素抵抗型。目前吡格列酮、二甲双胍是胰岛素抵抗型糖尿病患者的常用药物，可调节体内血糖水平。回答下列问题： （1）正常人体内的血糖浓度为________；运动员在篮球比赛过程中血糖浓度能维持相对稳定的原因是________。 （2）血糖浓度上升会刺激胰岛分泌胰岛素，但胰岛素浓度上升并未导致血糖浓度及时降低，体现了体液调节具有________的特点。 （3）研究人员以源于人的肝胚胎瘤细胞．且表型与肝细胞极为相似的HepG2细胞为实验材料，研究在高水平的胰岛素条件下，细胞表面胰岛素受体的变化，结果发现HepG2细胞表面胰岛素受体的数目下降，下降程度与胰岛素水平及刺激持续的时间呈正相关，从而成功制备了胰岛素抵抗型的HepG2细胞。 ①以HepG2细胞为材料研究胰岛素抵抗的原因是________。 ②随着时间的延长，HepG2细胞表面胰岛素受体的数量逐渐减少的根本原因是________。 （4）如需研究吡格列酮、二甲双胍单独使闭时对胰岛素抵抗的治疗效果（不考虑剂量），需分四组进行实验。 ①对照组中培养的细胞为________。 ②将处理好的细胞培养在相同浓度的葡萄糖溶液中，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测________并进行比较，来判断吡格列酮、二甲双胍对胰岛素抵抗的治疗效果。 【答案】（1） ①. 3.9~6.1mmol/L ②. 运动会导致血糖浓度降低，机体可通过肝糖原分解及脂肪等非糖物质转化等途径增加血糖含量，从而维持血糖浓度相对稳定 （2）反应速度较缓慢 （3） ①. HepG2细胞（为癌细胞，易于培养和传代，稳定性更高，且其）表型与肝细胞极为相似，而肝脏是胰岛素作用的靶器官，是发生胰岛素抵抗的主要部位 ②. 高胰岛素条件下，HepG2细胞中胰岛素受体基因的表达受抑制，且随刺激时间的延长，抑制作用逐渐增强 （4） ①. 胰岛素抵抗型的HepG2细胞和正常的HepG2细胞 ②. 培养液中葡萄糖的浓度 【解析】 【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变成甘油三酯等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。 【小问1详解】 正常人血糖浓度为3.9 - 6.1mmol/L，这是生物学中的基本常识。运动员运动时，血糖被大量消耗而降低，机体通过肝糖原分解产生葡萄糖，以及脂肪等非糖物质转化为葡萄糖等途径增加血糖含量，从而维持血糖浓度相对稳定。 【小问2详解】 血糖浓度上升刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，但胰岛素浓度上升未导致血糖浓度及时降低，这体现了体液调节反应速度较缓慢的特点，因为体液调节通过体液运输信号分子，作用过程相对神经调节更慢。 【小问3详解】 ①HepG2细胞为癌细胞，容易培养和传代，稳定性更高，且其表型与肝细胞极为相似，而肝脏是胰岛素作用的靶器官，也是发生胰岛素抵抗的主要部位，所以适合作为研究材料。 ②在高胰岛素条件下，HepG2细胞中胰岛素受体基因的表达受到抑制，并且随着刺激时间延长，抑制作用逐渐增强，所以导致细胞表面胰岛素受体数量逐渐减少。 【小问4详解】 ①对照组培养的细胞：实验要研究吡格列酮、二甲双胍单独使用时对胰岛素抵抗的治疗效果，对照组应培养正常的HepG2细胞和胰岛素抵抗型的HepG2细胞不添加吡格列酮、二甲双胍，与实验组添加吡格列酮、二甲双胍形成对比。 ②检测指标：将处理好的细胞培养在相同浓度葡萄糖溶液中一段时间后，检测培养液中葡萄糖的浓度并进行比较。若药物有治疗效果，胰岛素抵抗型细胞对葡萄糖的摄取和利用会改善，培养液中葡萄糖浓度会发生相应变化，以此来判断药物的治疗效果。 20. 碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求，我国将生态修复与生态环境保护作为经济发展的主要任务。增加碳存储是实现碳中和的重要举措，被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碾生态系统的主体。回答下列问题。 （1）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，还需要世界各国的共同参与，原因是_______。 （2）湿地具有蓄洪防旱，_______，控制土壤侵蚀，自然净化污水等功能（答出一点即可）、当排入海岸湿地生态系统的污染物不多时，不会导致生态系统被破坏，这说明生态系统具有_______. （3）湿地作为地球上最高效的碳汇（“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制），碳循环过程中属于“碳汇”的主要过程是_______。 （4）滨海湿地单位面积碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍，主要原因是_______，导致土壤有机质分解速率减慢。 （5）湿地生态恢复工程就是采用_______和生态学措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。为修复受损的滨海湿地生态系统，提高湿地“蓝碳”的储量，某地实施“退养还湿”生态恢复工程，如下图。请从植物生态位的角度，给出加速滨海湿地生态恢复的合理建议：_______。 【答案】（1）碳循环（物质循环）具有全球性 （2） ①. 调节区域气候，或为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，或为人们提供休闲娱乐的环境 ②. 自我调节能力 （3）生产者（绿色植物）的光合作用 （4）湿地大部分时间处于静水水淹状态，湿地中饱和水环境使土壤微生物处于缺氧条件 （5） ①. 工程学 ②. 根据不同植物在滨海湿地群落中的出现频率，植株高度以及它们之间的种间关系等，适时补种适宜的植物 【解析】 【分析】在生态系统的碳循环过程中，碳元素在无机环境与生物群落之间以二氧化碳的形式进行循环，在生物群落中以含碳有机物的形式进行流动。 【小问1详解】 碳循环具有全球性的特点。 【小问2详解】 湿地被誉为地球的“肾”，具有蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。当排入海岸湿地生态系统的污染物不多时，不会导致生态系统被破坏，这说明生态系统具有自我调节能力，因而生态系统具有抵抗力稳定性。 【小问3详解】 “碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制，主要过程是生产者的光合作用。 【小问4详解】 由于湿地大部分时间处于静水水淹状态，即湿地中饱和水环境使土壤微生物处于缺氧条件，导致土壤有机质分解速率慢，所以滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍。 【小问5详解】 湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态学措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。研究植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。在滨海湿地修复过程中，应遵循自生、整体、协调等生态学基本原理，选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，适时补种适宜的物种，以加快群落次生演替速度。 21. 研究发现，细菌的FnBphP蛋白可感受红光刺激。研究人员通过转基因技术使受体细胞产生FnBphP和Gal4DBD（一种酵母菌结合DNA的蛋白）融合蛋白，该融合蛋白与LDB3-p65-HSF1融合蛋白可在红光条件下发生结合，驱动目的基因的转录。而在远红光条件下，两者发生分离，机制见图1，PRL是启动子。回答下列问题： （1）启动子常分为组成型启动子和诱导型启动子，前者在细胞生命周期中持续启动基因转录，后者在特定条件或信号下才能启动基因转录。构建如图1所示的基因表达调节系统时，两种融合蛋白基因的启动子分别为________、________。（填“组成型启动子”或“红光诱导型启动子”） （2）研究发现，TSLP基因表达的TSLP可预防肥胖和肥胖相关并发症。基于上述思路，研究人员制备两种目的基因序列并分别转入腺病毒中，再将腺病毒注射到小鼠肌肉组织中。小鼠用红光处理诱导TSLP基因表达。流程如图2。 ①为了使外源TSLP基因可在小鼠肌细胞中表达，TSLP基因的连接位置应位于图2中的________（填图中序号），图中表示终止子序列的是________。 ②据题分析，重组腺病毒的作用是________。为了使小鼠的肌细胞能在红光照射下表达TSLP，肌细胞需要分别被两种腺病毒感染，理由是________。 ③研究人员制作了一种可由手机APP控制发红光、远红光的贴片（贴片不透光，内侧有LED光源）并给上述小鼠进行穿戴，实现了对小鼠特定部位体脂含量的控制，该操作的优点是________（答出1点即可）。 【答案】（1） ①. 组成型启动子 ②. 组成型启动子 （2） ①. Ⅲ ②. pA ③. 将目的基因序列转入小鼠肌细胞中 ④. 两种腺病毒感染同一肌细胞，才能使细胞内同时具有FnBphP-Gal4DBD融合蛋白、LDB3-p65-HSF1融合蛋白，使TSLP基因的表达受到红光照射的驱动 ⑤. 可定时控制融合蛋白对靶基因表达的调控；可防止融合蛋白和靶基因意外被自然环境中的红光激活；可对小鼠特定部位的体脂含量进行控制 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 组成型启动子在细胞生命周期中持续启动基因转录，诱导型启动子在特定条件或信号下才启动基因转录。 构建基因表达调节系统时，两种融合蛋白（FphB - P - Gal4DBD融合蛋白和LDB3 - p65 - HSF1融合蛋白）都需要持续存在，这样才能保证在有红光信号时整个调控过程可以正常进行，所以它们各自的启动子都应该是组成型启动子，能持续启动融合蛋白的表达，以便后续接受红光信号调控。 【小问2详解】 ①要使外源TSLP基因在小鼠肌细胞中表达，需要将其连接到合适位置，图中Ⅲ位置处于启动子PRL之后，能保证外源基因在启动子驱动下进行转录，所以TSLP基因的连接位置应位于Ⅲ处；pA通常代表终止子序列，可终止转录过程。 ②重组腺病毒作为载体，其作用是将目的基因（TSLP基因）转入小鼠肌细胞中。因为只有当细胞同时具有FphB - P - Gal4DBD融合蛋白、LDB3 - p65 - HSF1融合蛋白时，TSLP基因的表达才能受到红光照射的驱动（根据题干中给出的红光调控机制，这两种融合蛋白在红光下发生结合等一系列反应来驱动目的基因转录），所以小鼠的肌细胞需要分别被两种腺病毒感染，每种腺病毒分别携带合成一种融合蛋白所需的基因。 ③这种由手机APP控制发红光、远红光的贴片操作，优点之一是可以实现定时组织特异性调控。由于贴片可操控，通过手机APP能精确控制光照的时间和部位，避免融合蛋白和靶基因意外被环境中的红光激活，还能对小鼠特定部位体脂含量进行控制，体现了对时间和特定组织的精准调控。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $